JPH0522848B2 - - Google Patents
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- JPH0522848B2 JPH0522848B2 JP59083340A JP8334084A JPH0522848B2 JP H0522848 B2 JPH0522848 B2 JP H0522848B2 JP 59083340 A JP59083340 A JP 59083340A JP 8334084 A JP8334084 A JP 8334084A JP H0522848 B2 JPH0522848 B2 JP H0522848B2
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Description
【発明の詳細な説明】
[発明の技術分野]
この発明は、例えば内燃機関を電子的に制御す
る場合に、この機関の運転状態の検出手段として
使用される吸気管等に設置される熱式の空気流量
測定装置に関する。Detailed Description of the Invention [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a thermal type installed in an intake pipe, etc., which is used as means for detecting the operating state of an internal combustion engine, for example, when electronically controlling the engine. The present invention relates to an air flow rate measuring device.
[発明の背景技術]
内燃機関を電子的に制御する場合、この機関の
運転状態を常時監視して、その運転状態に対応す
る信号を検出し、この検出信号に基づいて例えば
燃料噴射量等を設定制御するものである。このよ
うな運転状態の監視手段としては、機関の回転速
度検出手段、機関温度検出手段、排気温度検出手
段等があるもので、機関の運転状態に直接的に関
係するものとして吸入空気流量検出手段が存在す
る。[Background Art of the Invention] When controlling an internal combustion engine electronically, the operating state of the engine is constantly monitored, a signal corresponding to the operating state is detected, and based on this detection signal, for example, the amount of fuel injection is adjusted. The settings are controlled. Such operating state monitoring means include engine rotational speed detection means, engine temperature detection means, exhaust temperature detection means, etc., and intake air flow rate detection means is one that is directly related to the engine operating state. exists.
このような内燃機関の運転状態監視手段として
使用される空気流量検出手段としては、例えば熱
式の空気流量測定装置が存在するもので、この測
定装置は加熱制御される温度抵抗特性を有する感
温素子が使用されるもので、この感温素子を吸気
管の中に取付け設定するものである。 As an air flow rate detection means used as a means for monitoring the operating state of such an internal combustion engine, there is, for example, a thermal air flow rate measuring device, which is a temperature-sensitive device having temperature resistance characteristics that is controlled by heating. This temperature sensing element is installed and set inside the intake pipe.
しかし、このような空気流量測定装置の感温素
子を空気流体中で長時間使用した場合、上記感温
素子に対して汚ごれが付着する状態となり、この
ため感温素子の熱伝導率が低下する状態となる。
したがつて、この感温素子の温度変化状態に対応
して空気流量を測定する場合、上記汚物の付着に
よつて測定出力に誤差が生ずるようになり、空気
流量としての機能が著しく低下するようになる。 However, when the temperature sensing element of such an air flow measuring device is used in an air fluid for a long time, dirt adheres to the temperature sensing element, and as a result, the thermal conductivity of the temperature sensing element decreases. It will be in a state of decline.
Therefore, when measuring the air flow rate in response to the temperature change state of this thermosensor, the adhesion of the dirt will cause an error in the measurement output, and the function as an air flow rate will deteriorate significantly. become.
このような点を改善する手段として、例えば特
開昭54−76182号公報に示されるように、感温素
子を一時的に例えば800〜1000℃程度の高温状態
に加熱設定し、感温素子に対して付着する異物を
焼却するバーンオフを実行することが考えられて
いる。しかし、このようなバーンオフ制御に際し
て、感温素子に対しての加熱量が許容限界を越え
る状態となると、感温素子やその支持部材が焼損
するようになり、この測定装置の機能が著しく損
われるようになる。また、このようなバーンオフ
を実行制御するためには、その制御のための信号
ラインが必要となるものであり、例えば自動車用
のエンジン制御システムに対して使用する場合
に、このシステムと測定装置との間に上記バーン
オフのための特別の信号ラインを設ける必要が生
じ、エンジンに対する搭載上の制約に対して影響
する状態となる。 As a means to improve these points, for example, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-76182, the temperature-sensitive element is temporarily heated to a high temperature of, for example, 800 to 1000 degrees Celsius, and the temperature-sensitive element is It has been considered to perform burn-off to incinerate foreign matter that adheres to the surface. However, during such burn-off control, if the amount of heat applied to the temperature sensing element exceeds the allowable limit, the temperature sensing element and its supporting members will burn out, significantly impairing the functionality of this measuring device. It becomes like this. In addition, in order to execute and control such burn-off, a signal line is required for the control. For example, when used in an automobile engine control system, this system and a measuring device are connected. During this period, it becomes necessary to provide a special signal line for the above-mentioned burn-off, which results in a condition that affects the mounting restrictions on the engine.
[発明の目的]
この発明は上記のような点に鑑みなされたもの
で、感温素子に対して付着する異物を効果的に焼
却除去させるバーンオフの制御を、感温素子の焼
損等の障害を発生することなく安全且つ効果的に
実行させるようにすると共に、上記バーンオフ制
御の指令信号を特別の信号ラインを使用すること
なく、簡単に搭載設定できる構成とすることがで
きるようにする熱式の空気流量測定装置を提供し
ようとするものである。[Purpose of the Invention] The present invention has been made in view of the above points, and it is possible to perform burn-off control to effectively incinerate and remove foreign matter adhering to a temperature-sensitive element, and to prevent problems such as burnout of the temperature-sensitive element. The present invention is a thermal type that enables the burn-off control to be carried out safely and effectively without causing any burn-off control, and to enable the burn-off control command signal to be easily installed and set without using a special signal line. It is an object of the present invention to provide an air flow rate measuring device.
[発明の概要]
すなわち、この発明に係る熱式空気流量測定装
置は、測定空気流中に設定される温度抵抗特性を
有する感温素子に対して、周期的に設定され加熱
同期信号にによる通電開始信号に基づき基準電圧
設定される加熱電流を供給し、この加熱電流によ
る感温素子の特定温度状態までの温度上昇を検知
して、この特定温度までの上昇検出状態で上記加
熱電流を断つようにする。そして、感温素子に対
する加熱電流を空気流量に対応して時間幅の設定
されるパルス状電流とされるようにする。また、
バーンオフ制御を行なう場合は、上記通電開始信
号を上記測定加熱制御の場合の加熱電流時間幅よ
りも大きい時間幅のバーンオフ指令信号によつて
構成し、この指令信号の存在する間感温素子に対
して加熱電流を連続的に供給設定する。そして、
さらに感温素子の温度が上記空気流量測定時の温
度より高い焼却温度状態となる状態を検出する手
段を設け、この温度上昇検出状態で上記感温素子
に対する加熱電流の電圧値が、低い状態に設定さ
れるように基準電圧を制御するものである。[Summary of the Invention] That is, the thermal air flow rate measuring device according to the present invention periodically sets and energizes a temperature sensing element having a temperature resistance characteristic set in a measurement air flow using a heating synchronization signal. A heating current whose reference voltage is set based on the start signal is supplied, a temperature rise of the temperature sensing element to a specific temperature state due to this heating current is detected, and the heating current is cut off when the temperature rise to this specific temperature is detected. Make it. Then, the heating current for the temperature sensing element is made into a pulsed current whose time width is set in accordance with the air flow rate. Also,
When performing burn-off control, the energization start signal is configured with a burn-off command signal with a time width larger than the heating current time width in the case of the measurement heating control, and the temperature sensing element is not affected while this command signal is present. Set the heating current to be supplied continuously. and,
Furthermore, means is provided for detecting a state in which the temperature of the temperature sensing element reaches an incineration temperature state higher than the temperature at the time of measuring the air flow rate, and in this temperature rise detection state, the voltage value of the heating current to the temperature sensing element becomes low. The reference voltage is controlled so as to be set.
[発明の実施例]
以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明
する。第1図は空気流量検出装置を適用するエン
ジン11の制御システムの構成を示すもので、こ
の制御システムではエンジン11の運転状態に対
応して、燃料の噴射量を電子的に制御しているも
のである。すなわち、エアフイルタ12からの吸
入空気は吸気管13を介して吸入されるもので、
アクセルペダル14で駆動されるスロツトル弁1
5部分を通つて、上記エンジン11の各気筒に対
して供給される。上記吸気管13の内部には、熱
式の空気流量検出装置16を構成する感温素子1
7が配置設定されている。この感温素子17は、
電流によつて加熱制御され、その温度によつて抵
抗値の変化する温度特性を持つた例えば白金線等
でなるヒータによつて構成されている。[Embodiments of the Invention] Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of a control system for an engine 11 to which an air flow rate detection device is applied. In this control system, the amount of fuel injection is electronically controlled in accordance with the operating state of the engine 11. It is. That is, the intake air from the air filter 12 is taken in through the intake pipe 13,
Throttle valve 1 driven by accelerator pedal 14
The fuel is supplied to each cylinder of the engine 11 through five portions. Inside the intake pipe 13, there is a temperature sensing element 1 constituting a thermal air flow rate detection device 16.
7 is placed and set. This temperature sensing element 17 is
It is constructed of a heater made of, for example, platinum wire, which is heated under electrical current control and has a temperature characteristic in which the resistance value changes depending on the temperature.
そして、この空気流量検出装置16からの検出
信号は、マイクロコンピユータによつて構成さ
れ、エンジン制御処理装置を含むエンジン制御ユ
ニツト18に対して供給されるものであり、また
上記感温素子17はこの制御ユニツト18からの
指令によつて加熱制御されるようになつている。
このエンジン制御ユニツト18に対しては、その
他にエンジン11の回転状態を検出する回転速度
検出装置19からの検出信号、特に図では示して
ないがエンジン11の冷却水温検出信号、空燃比
検出信号等が、運転状態検出信号として供給され
ている。そして、これら検出信号に対応して、そ
の時のエンジン11の運転状況に最も適合した燃
料噴射量を算出し、エンジン11の各気筒にそれ
ぞれ対応設定されるユニツトインジエクタ20
a,20b、……に対して、燃料噴射時間設定信
号として供給し、この開弁時間を指令設定して噴
射される燃料量を設定制御するものである。 The detection signal from this air flow rate detection device 16 is configured by a microcomputer and is supplied to an engine control unit 18 including an engine control processing device. Heating is controlled by commands from the control unit 18.
The engine control unit 18 also receives a detection signal from a rotational speed detection device 19 that detects the rotational state of the engine 11, a cooling water temperature detection signal for the engine 11, an air-fuel ratio detection signal, etc. although not particularly shown in the figure. is supplied as the operating state detection signal. Then, in response to these detection signals, the unit injector 20 calculates the fuel injection amount that is most suitable for the operating condition of the engine 11 at that time, and sets the fuel injection amount to correspond to each cylinder of the engine 11.
A, 20b, .
この場合の、燃料噴射量を設定する信号は、デ
ユーテイの設定されるパルス状の信号とされるも
ので、このパルス状信号の時間幅に相当するデー
タは、一旦各気筒に対応して設定されるレジスタ
21a,21b、……に対して記憶設定して安定
化し、その設定時間幅でインジエクタが開弁制御
されるものである。 In this case, the signal that sets the fuel injection amount is a pulse-like signal that sets the duty, and the data corresponding to the time width of this pulse-like signal is once set for each cylinder. The injector is controlled to open within the set time period by memorizing and stabilizing the registers 21a, 21b, . . . .
ここで、上記回転速度検出装置19はエンジン
11と同軸的に回転駆動されるカム191,19
2、さらに多数の歯を備えた回転板193を備
え、これらカム191,192、および回転板1
93それぞれに対して電磁ピツクアツプ194〜
196を対向設定し、これらピツクアツプ194
〜196からエンジン11の特定回転角に対応す
る信号、回転角度位置を計数検出する信号を取り
出すようにしている。 Here, the rotational speed detection device 19 includes cams 191 and 19 that are rotationally driven coaxially with the engine 11.
2, further includes a rotary plate 193 with a large number of teeth, and these cams 191, 192 and the rotary plate 1
93 for each electromagnetic pick-up 194~
196 and set up these pick-up 194
A signal corresponding to a specific rotational angle of the engine 11 and a signal for counting and detecting the rotational angular position are extracted from 196 to 196.
上記エンジン11の各気筒に対してそれぞれ設
けられたインジエクタ20a,20b、……に対
しては、フユエルポンプ22によつて燃料タンク
23から取り出される燃料が、分配器24を介し
て分配供給されている。ここで、上記分配器24
に対して供給される燃料の圧力は、プレツシヤレ
ギユレータ25によつて一定に制御されているも
ので、上記演算算出されるインジエクタ部の開弁
時間によつて、噴射燃料量が正確に設定制御され
るようになつている。 Fuel taken out from a fuel tank 23 by a fuel pump 22 is distributed and supplied to injectors 20a, 20b, . . . provided for each cylinder of the engine 11 through a distributor 24. . Here, the distributor 24
The pressure of the fuel supplied to the injector is controlled to be constant by the pressure regulator 25, and the amount of fuel injected is accurately controlled by the valve opening time of the injector section calculated above. The settings are now controlled.
上記エンジン制御ユニツト18は、イグナイタ
26に対しても指令を与え、デイストリビユータ
27を介して、各気筒にそれぞれ設けられる点火
コイル28a,28b、……に対して点火信号を
分配供給し、前記運転状態の検出信号に対応し
た、運転状況に適合するエンジン11の運転制御
を実行させるようにしているものである。 The engine control unit 18 also gives commands to the igniter 26, and distributes and supplies ignition signals to the ignition coils 28a, 28b, . . . provided in each cylinder through the distributor 27. The engine 11 is controlled to operate in accordance with the operating state detection signal and is adapted to the operating state.
第2図は上記のようなエンジン制御システムに
おいて使用されている空気流量検出装置16の感
温素子17を取り出して示しているもので、セラ
ミツクボビン171に対して温度特性を有する抵
抗線として白金抵抗線172を巻回設定する。こ
のボビン171の両端部分には、それぞれ良導電
体でなるシヤフト173,174を支持軸として
突設し、このシヤフト173,174はそれぞれ
良導電体でなるピン175,176で支持設定す
るもので、このピン175,176を介して抵抗
線172に対して加熱電流が供給されるようにし
ている。このように構成される感温素子17の抵
抗線172部分は、吸気管13の内部で通過する
空気流に対してさらされるように設定されてい
る。 FIG. 2 shows the temperature sensing element 17 of the air flow rate detection device 16 used in the engine control system as described above. The wire 172 is wound and set. At both ends of the bobbin 171, shafts 173 and 174 made of a good conductor are provided as support shafts, and the shafts 173 and 174 are supported by pins 175 and 176 made of a good conductor, respectively. A heating current is supplied to the resistance wire 172 via these pins 175 and 176. The resistance wire 172 portion of the temperature sensing element 17 configured in this manner is set to be exposed to the airflow passing inside the intake pipe 13.
第3図は上記感温素子17の他の例を示すもの
で、温度特性を有する発熱体となる抵抗線172
は、絶縁体からなる膜177に対して印刷配線等
によつて形成し、この膜177を絶縁体でなる支
持基板178で支持設定する。そして、この基板
178の面に対して上記抵抗線172に接続設定
される配線179a,179bを形成し、上記抵
抗線172に対して加熱電流が供給されるように
しているものである。 FIG. 3 shows another example of the temperature sensing element 17, in which a resistance wire 172 serves as a heating element with temperature characteristics.
is formed by printed wiring or the like on a film 177 made of an insulator, and this film 177 is supported and set by a support substrate 178 made of an insulator. Wirings 179a and 179b connected to the resistance wire 172 are formed on the surface of the substrate 178, so that a heating current is supplied to the resistance wire 172.
第4図は上記のようにエンジン制御システムに
対して効果的に使用される空気流量検出装置16
の一実施例を示しているもので、吸気管13の内
部には前述したように感温素子17が固定設定さ
れており、さらにこの吸気管13の内部には補助
感温素子30が設定されている。この補助感温素
子30は、上記感温素子17と同様に白金等の温
度抵抗特性を有する抵抗線によつて構成されてい
るもので、吸気管13の内部を通過する空気の温
度に対応してその抵抗値が設定され、空気温度測
定手段として用いられる。そして、この感温素子
17および30と、固定の抵抗31および32と
によつてブリツジ回路を構成するもので、このブ
リツジ回路の出力端子部となる感温素子17およ
び30それぞれと抵抗31および32それぞれと
の接続点AおよびBは、コンパレータ33の入力
端子部分に接続して、感温素子17の温度変化状
態を検出するように構成する。具体的には、感温
素子17の温度が空気温度に対して特定される温
度状態まで上昇した時にコンパレータ33から出
力信号が発生されるようにされている。 FIG. 4 shows an air flow rate sensing device 16 that is effectively used for the engine control system as described above.
This shows one embodiment, in which a temperature sensing element 17 is fixedly set inside the intake pipe 13 as described above, and an auxiliary temperature sensing element 30 is further set inside this intake pipe 13. ing. The auxiliary temperature sensing element 30 is made of a resistance wire made of platinum or the like having temperature resistance characteristics, like the temperature sensing element 17 described above, and corresponds to the temperature of the air passing through the inside of the intake pipe 13. The resistance value is set using the air temperature sensor and used as an air temperature measuring means. The temperature sensing elements 17 and 30 and the fixed resistors 31 and 32 constitute a bridge circuit. The connection points A and B are connected to the input terminal portion of the comparator 33 to detect the temperature change state of the temperature sensing element 17. Specifically, the comparator 33 generates an output signal when the temperature of the temperature sensing element 17 rises to a temperature state specified with respect to the air temperature.
このように感温素子17の温度状態を監視する
コンパレータ33からの出力信号は、フリツプフ
ロツプ回路34をリセツト制御する。ここで、こ
のフリツプフロツプ回路34は制御端子35から
の通電開始信号の立上がりに対応してセツト制御
されるもので、このフリツプフロツプ回路34は
レベルトリガ型に構成され、セツト指令がハイレ
ベルである状態ではリセツト入力に関係なくセツ
ト状態が保持されるもので構成する。そして、こ
のフリツプフロツプ回路34からのセツト時出力
信号は、バツフアアンプ36を介して出力端子3
7から測定出力信号として取出すものであり、ま
たアンプ36からの出力信号はトランジスタ38
のベース電極に対して供給し、フリツプフロツプ
回路34のセツト状態でトランジスタ38がオン
状態に制御されるようにする。 The output signal from the comparator 33 which monitors the temperature state of the temperature sensing element 17 in this manner resets and controls the flip-flop circuit 34. Here, this flip-flop circuit 34 is set-controlled in response to the rise of the energization start signal from the control terminal 35. This flip-flop circuit 34 is configured as a level trigger type, and when the set command is at a high level, The set state is maintained regardless of the reset input. The set output signal from the flip-flop circuit 34 is sent to the output terminal 3 via the buffer amplifier 36.
7 as a measurement output signal, and the output signal from the amplifier 36 is taken out from the transistor 38.
is supplied to the base electrode of the flip-flop circuit 34 so that the transistor 38 is controlled to be in the on state when the flip-flop circuit 34 is in the set state.
このトランジスタ38は、上記感温素子17を
含むブリツジ回路に対して電源を供給制御するも
ので、このトランジスタ38のオン状態で感温素
子17に対して加熱電流が供給設定されるように
なる。すなわち、フリツプフロツプ回路34に対
して通電開始信号が供給され、このフリツプフロ
ツプ回路34がセツトされてから、感温素子17
の温度が上昇してフリツプフロツプ回路34がリ
セツト制御されるまでの間、感温素子17に対し
て加熱電流が供給される。 This transistor 38 controls the supply of power to the bridge circuit including the temperature sensing element 17, and when the transistor 38 is on, a heating current is set to be supplied to the temperature sensing element 17. That is, the energization start signal is supplied to the flip-flop circuit 34, and after the flip-flop circuit 34 is set, the temperature sensing element 17 is turned on.
A heating current is supplied to the temperature sensing element 17 until the temperature of the flip-flop circuit 34 rises and the flip-flop circuit 34 is reset.
ここで、上記通電開始信号は、空気流量測定状
態で例えばエンジン11の特定回転角に対応して
発生される短いパルス幅の回転同期信号によつて
構成される。したがつて、フリツプフロツプ回路
34は上記同期信号に対応してセツトされ、感温
素子17の温度上昇に対応してリセツトされるも
ので、上記感温素子17に対する加熱電流の時間
幅は、感温素子17の温度変化、すなわち感温素
子17に作用する空気流による放熱効果に対応す
る状態となるものであり、この加熱電流幅は吸気
管13内の空気流量に対応する状態となる。 Here, the energization start signal is constituted by a rotation synchronization signal with a short pulse width that is generated in response to, for example, a specific rotation angle of the engine 11 while the air flow rate is being measured. Therefore, the flip-flop circuit 34 is set in response to the synchronization signal and reset in response to the rise in temperature of the temperature sensing element 17, and the time width of the heating current to the temperature sensing element 17 is set in response to the temperature sensing element 17. This state corresponds to the temperature change of the element 17, that is, the heat dissipation effect due to the air flow acting on the temperature sensing element 17, and the width of this heating current corresponds to the air flow rate in the intake pipe 13.
上記トランジスタ38のベースに対しては、上
記ブリツジ回路に対して供給される加熱電流の電
圧値、および基準電源39からの基準電圧とが供
給される差動アンプ40からの出力信号が制御電
圧として供給されている。この差動アンプ40を
含む回路は、基準電圧設定される定電圧設定回路
を構成するもので、感温素子17を含むブリツジ
回路に対して供給される加熱電圧を基準設定する
ものである。 An output signal from a differential amplifier 40, which is supplied with the voltage value of the heating current supplied to the bridge circuit and a reference voltage from the reference power supply 39, is applied to the base of the transistor 38 as a control voltage. Supplied. The circuit including the differential amplifier 40 constitutes a constant voltage setting circuit that sets a reference voltage, and sets the heating voltage supplied to the bridge circuit including the temperature sensing element 17 as a reference.
また、上記ブリツジ回路の感温素子17と抵抗
31の直列回路に対して平行になるようにして、
固定抵抗41および42の直列回路が接続設定さ
れているもので、この抵抗41および42の接続
点であるC点の電圧信号は差動アンプ43に対し
て供給する。この差動アンプ43に対しては、上
記感温素子17と抵抗31の接続点であるA点の
電圧信号も供給されているもので、この差動アン
プ43はA点の電位が上記C点の電位より高い状
態で、正の出力信号が発生されるよう差動動作を
するものである。そして、この差動アンプ43か
らの出力信号は、上記定電圧設定回路を構成する
トランジスタ38のベース電極に対して、差動ア
ンプ40からの出力信号に重畳する状態で結合す
る。ここで、抵抗41および42の値は、上記C
点の電位が感温素子17の温度が付着する異物の
焼却温度に達した状態でのA点の電位と等しくな
るように設定されている。上記差動アンプ40お
よび43は例えばオープンコレクタ型に構成され
ており、低い方の出力電圧がトランジスタ38に
加わるようにされる。 In addition, it is made parallel to the series circuit of the temperature sensing element 17 and the resistor 31 of the bridge circuit,
A series circuit of fixed resistors 41 and 42 is connected, and a voltage signal at point C, which is the connection point between the resistors 41 and 42, is supplied to a differential amplifier 43. This differential amplifier 43 is also supplied with a voltage signal at point A, which is the connection point between the temperature sensing element 17 and the resistor 31, and the voltage signal at point A is the same as the potential at point C. It operates differentially so that a positive output signal is generated when the potential is higher than the potential of The output signal from the differential amplifier 43 is coupled to the base electrode of the transistor 38 constituting the constant voltage setting circuit in a state where it is superimposed on the output signal from the differential amplifier 40. Here, the values of the resistors 41 and 42 are the above C
The potential at the point is set to be equal to the potential at point A when the temperature of the temperature sensing element 17 reaches the incineration temperature of the attached foreign matter. The differential amplifiers 40 and 43 are configured, for example, as an open collector type, and the lower output voltage is applied to the transistor 38.
すなわち、上記のように構成される測定装置に
おいて、通常の測定動作状態にあつては、制御端
子35に結合される通電開始信号は例えばエンジ
ン11の回転に同期する第5図のAに示すような
短いパルス幅の通電同期信号で構成され、この信
号でフリツプフロツプ回路34がセツト制御され
る。そして、このフリツプフロツプ回路34のセ
ツトに対応してトランジスタ38がオン状態に設
定され、感温素子17を含むブリツジ回路に対し
て加熱電流が供給されて、感温素子17の温度か
第5図のBに示すように上昇するようになる。こ
の場合の感温素子17の温度上昇速度は、吸気管
13内の空気流量に対応する状態となり、空気流
量が大きい状態ではその空気流による放熱効果に
よつて、感温素子17の温度上昇速度が遅くなる
ものである。また、空気流量が大きければ、冷却
速度も速くなるものであり、加熱開始の温度は低
い状態となる。したがつて、加熱開始から終了ま
での時間は長い状態となる。 That is, in the measuring device configured as described above, in the normal measuring operation state, the energization start signal coupled to the control terminal 35 is synchronized with the rotation of the engine 11, for example, as shown in A in FIG. The flip-flop circuit 34 is set and controlled by this signal. Then, in response to the setting of the flip-flop circuit 34, the transistor 38 is turned on, and a heating current is supplied to the bridge circuit including the temperature sensing element 17, so that the temperature of the temperature sensing element 17 is increased as shown in FIG. It begins to rise as shown in B. In this case, the temperature rise rate of the temperature sensing element 17 corresponds to the air flow rate in the intake pipe 13, and when the air flow rate is large, the temperature rise rate of the temperature sensing element 17 is caused by the heat dissipation effect of the air flow. is delayed. Moreover, if the air flow rate is large, the cooling rate will also be fast, and the temperature at which heating starts will be low. Therefore, the time from the start to the end of heating is long.
このような感温素子17の温度上昇に対応し
て、感温素子17の抵抗値が上昇するように変化
するもので、感温素子17の温度が上昇してA点
の電位がB点の電位より小さくなる状態で、すな
わち上記B図で示すようにC点の基準電位にA点
電位が達する状態で、コンパレータ33出力が立
上がり、フリツプフロツプ回路34をリセツト制
御するようになる。したがつて、このフリツプフ
ロツプ回路34のセツトおよびリセツトに対応し
てトランジスタ38がオン・オフ制御され、感温
素子に対する加熱電流を時間幅制御されるパルス
状態に断続制御するようになる。また、出力端子
37からの出力信号は、第5図のCに示すように
上記加熱電流に対応する状態の矩形パルス状信号
となり、そのパルス幅が測定空気流量に対応する
ようになる。この出力信号は、例えば上記パルス
幅をクロツク信号で計数することによつて、その
ままデイジタルデータとして使用することができ
るようになるもので、コンピユータ等で構成され
る制御ユニツトに対して、特にA/D変換を施す
ことなくそのまま使用できるものである。 In response to such a rise in temperature of the temperature sensing element 17, the resistance value of the temperature sensing element 17 changes to increase, and as the temperature of the temperature sensing element 17 rises, the potential at point A becomes lower than that at point B. When the potential at point A is lower than the potential, that is, when the potential at point A reaches the reference potential at point C as shown in diagram B, the output of the comparator 33 rises, and the flip-flop circuit 34 is reset. Therefore, in response to the setting and resetting of the flip-flop circuit 34, the transistor 38 is controlled on and off, and the heating current to the temperature sensing element is controlled intermittently into a pulse state whose time width is controlled. Further, the output signal from the output terminal 37 becomes a rectangular pulse-like signal in a state corresponding to the heating current, as shown in FIG. 5C, and the pulse width thereof corresponds to the measured air flow rate. This output signal, for example, can be used as digital data by counting the pulse width using a clock signal, and is particularly useful for control units such as computers, etc. It can be used as is without any D conversion.
ここで、A点の電位は第5図のD破線で示すC
点の電位に対して実線で示すようになるもので、
差動アンプ43の出力信号は同図のEに破線で示
すようになる。この場合、差動アンプ40の出力
信号は上記E図に実線で示す状態にあり、トラン
ジスタ38のベース電極に対しては、その低い方
の電位の信号が優先して作用し、感温素子17に
対する加熱電流の電圧を基準設定するようにな
る。 Here, the potential at point A is C as shown by the broken line D in FIG.
The potential at a point is shown by a solid line,
The output signal of the differential amplifier 43 is as shown by the broken line E in the figure. In this case, the output signal of the differential amplifier 40 is in the state shown by the solid line in FIG. The voltage of the heating current is set as a standard.
感温素子17に対して異物が付着する状態とな
つた時は、前述したようにバーンオフ制御を実行
するものであるが、このバーンオフ制御は例えば
エンジン制御ユニツト18において監視して実行
するもので、例えばエンジン11の停止状態で実
行する。このバーンオフを行なう時は、通電開始
信号がバーンオフ指令信号で構成されるようにな
るもので、この指令信号は第6図Aに示すように
充分な焼却時間を設定する時間幅の大きい信号で
構成される。 When foreign matter becomes attached to the temperature sensing element 17, burn-off control is executed as described above, and this burn-off control is executed by monitoring, for example, in the engine control unit 18. For example, it is executed when the engine 11 is stopped. When performing this burn-off, the energization start signal is composed of a burn-off command signal, and this command signal is composed of a signal with a large time width to set a sufficient incineration time as shown in Figure 6A. be done.
このバーンオフ指令信号が立上がる状態となる
と、その立上がりに対応して上記測定動作時と同
様にフリツプフロツプ回路34がセツトされ、感
温素子17に対する加熱電流が立上がる。そし
て、感温素子17の温度が同図のBに示すように
上昇するようになるもので、その温度は加熱時間
の経過と共に上昇して、上記測定時の温度を越え
て付着物の焼却温度まで上昇する。この場合、感
温素子17の温度の上昇に伴つてA点の電位が低
くなつてコンパレータ33から出力信号が発生さ
れる状態となるが、フリツプフロツプ回路34は
レベルトリガ型に構成され、今だ通電加熱信号が
継続する状態にあるため、このフリツプフロツプ
回路34はセツト状態に保持され、加熱電流は継
続供給されるようになり、出力端子37からの出
力信号はC図に示すようになる。 When the burn-off command signal rises, the flip-flop circuit 34 is set in response to the rise, similar to the measurement operation described above, and the heating current to the temperature sensing element 17 rises. Then, the temperature of the temperature sensing element 17 rises as shown in B in the same figure, and the temperature rises as the heating time passes and exceeds the temperature at the time of the above measurement, reaching the incineration temperature of the deposits. rises to. In this case, as the temperature of the thermosensing element 17 rises, the potential at point A becomes lower and an output signal is generated from the comparator 33. However, the flip-flop circuit 34 is configured as a level trigger type and is not energized. Since the heating signal continues, the flip-flop circuit 34 is held in the set state, and the heating current is continuously supplied, so that the output signal from the output terminal 37 becomes as shown in Figure C.
そして、感温素子17の温度が上記焼却温度状
態まで達する状態となると、A点の電位とC点の
電位とが一致する状態となり、差動アンプ43出
力は第6図Dに示すようになり、差動アンプ40
の出力信号よりも低い状態となつて、この差動ア
ンプ43の出力信号がトランジスタ38を制御
し、感温素子17の温度が上記焼却温度状態に保
たれるように加熱電流、電圧を制御するようにな
るものである。第6図Eはトランジスタ38のベ
ースに対する制御信号の状態を示している。 When the temperature of the temperature sensing element 17 reaches the incineration temperature state, the potential at point A and the potential at point C match, and the output of the differential amplifier 43 becomes as shown in FIG. 6D. , differential amplifier 40
The output signal of the differential amplifier 43 controls the transistor 38 to control the heating current and voltage so that the temperature of the temperature sensing element 17 is maintained at the incineration temperature state. This is what happens. FIG. 6E shows the state of the control signal to the base of transistor 38.
すなわち、このバーンオフを行なう場合は、空
気流量測定動作時に比較して充分長い時間範囲で
感温素子17に対して加熱電流を供給し、感温素
子17を焼却温度状態まで温度上昇させるもので
ある。この場合のバーンオフ指令信号の時間幅
は、感温素子17に対して付着する異物の焼却に
適する時間幅に設定されるものであるが、何らか
の理由によつてその時間幅が必要以上に延びた場
合、また通常の計測中に同期信号レベルがハイレ
ベルになつたままとなつた場合、感温素子17お
よびその支持部材が焼損するおそれがある。しか
し、上記の装置にあつては、感温素子17の温度
が焼却温度状態に達した後は、感温素子17に対
する加熱電流電源が制御される状態となり、感温
素子17の温度を異物焼却に適する温度状態に制
御する動作が実行され、感温素子17を焼損から
確実に保護するようになるものである。 That is, when performing this burn-off, a heating current is supplied to the temperature sensing element 17 for a sufficiently long time range compared to the air flow measurement operation, and the temperature of the temperature sensing element 17 is raised to the incineration temperature state. . In this case, the time width of the burn-off command signal is set to a time width suitable for incinerating the foreign matter adhering to the temperature sensing element 17, but for some reason, the time width may be extended more than necessary. In this case, or if the synchronization signal level remains at a high level during normal measurement, there is a risk that the temperature sensing element 17 and its supporting member will be burnt out. However, in the above device, after the temperature of the temperature sensing element 17 reaches the incineration temperature state, the heating current power supply to the temperature sensing element 17 is controlled, and the temperature of the temperature sensing element 17 is reduced to the incineration temperature state. The temperature sensing element 17 is reliably protected from burnout.
[発明の効果]
以上のようにこの発明によれば、感温素子に対
して付着する異物を効果的に焼却処理することが
でき、空気流量を安定した精度で測定するように
保守することのできるものであり、特にこの焼却
動作はバーンオフ指令信号が長い状態となつて
も、感温素子を確実に保護する状態で実行するよ
うになるものである。また、この異物を焼却する
ためのバーンオフ指令信号は、通常の測定動作の
ための同期信号と共に共通の制御端子から供給で
きる状態となるものであり、例えば自動車用エン
ジンの制御システムと共に搭載するような場合
に、大きな効果を発揮するようになるものであ
る。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, it is possible to effectively incinerate the foreign matter adhering to the temperature sensing element, and it is possible to perform maintenance so that the air flow rate can be measured with stable accuracy. In particular, this incineration operation is carried out in a state that reliably protects the temperature sensing element even if the burn-off command signal is long. In addition, the burn-off command signal for incinerating this foreign material can be supplied from a common control terminal together with the synchronization signal for normal measurement operations. In some cases, it can be very effective.
第1図はこの発明に関係するエンジン制御シス
テムを説明する構成図、第2図および第3図はそ
れぞれ上記システムで使用される空気流量測定装
置を構成する感温素子の構成例を示す図、第4図
はこの発明の一実施例に係る空気流量測定装置を
説明する構成図、第5図および第6図はそれぞれ
上記実施例の測定動作時およびバーンオフ時の制
御状態を説明する信号波形図である。
11……エンジン、13……吸気管、16……
空気流量測定装置、17……感温素子、18……
エンジン制御ユニツト、30……補助感温素子、
33……コンパレータ、34……フリツプフロツ
プ回路、38……トランジスタ、40,43……
差動アンプ、41,42……抵抗。
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an engine control system related to the present invention, and FIGS. 2 and 3 are diagrams each showing a configuration example of a temperature sensing element constituting an air flow measuring device used in the above system, FIG. 4 is a configuration diagram illustrating an air flow rate measuring device according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 5 and 6 are signal waveform diagrams illustrating control states during measurement operation and burn-off, respectively, of the above embodiment. It is. 11...Engine, 13...Intake pipe, 16...
Air flow rate measuring device, 17... Temperature sensing element, 18...
Engine control unit, 30...auxiliary temperature sensing element,
33... Comparator, 34... Flip-flop circuit, 38... Transistor, 40, 43...
Differential amplifier, 41, 42...resistance.
Claims (1)
つて加熱制御される温度抵抗特性を有する感温素
子と、流量測定動作時に対応する周期的な同期信
号に対してバーンオフ制御を実行できる時間幅を
備えたバーンオフ指令信号が含まれる状態の通電
開始信号で上記感温素子に対して基準電圧設定さ
れる加熱電流を供給する手段と、上記加熱電流の
供給される感温素子の温度上昇状態に対応して上
記加熱電流時間幅を設定する手段と、この設定さ
れる加熱電流時間幅に相当するパルス状信号を測
定出力信号として出力する手段と、上記通電開始
信号が上記測定時の加熱電流時間幅より長い時間
幅のバーンオフ指令信号の状態で上記感温素子に
対してそのバーンオフ指令信号で設定される時間
幅で加熱電流を供給設定する手段と、上記感温素
子がこの感温素子に対しての付着物を焼却するに
適する温度状態までの温度上昇を検出する手段
と、この感温素子の温度上昇の検出によつて上記
感温素子に対する加熱電流の電圧値を上記測定時
の基準電圧よりも低い状態に設定する手段とを具
備したことを特徴とする熱式空気流量測定装置。1. A temperature sensing element that has temperature resistance characteristics that are heated and controlled by a heating current set for the air flow path, and a time width in which burn-off control can be executed for a periodic synchronization signal that corresponds to the flow rate measurement operation. means for supplying a heating current to which a reference voltage is set for the temperature sensing element in response to an energization start signal that includes a burn-off command signal; means for correspondingly setting the heating current time width; means for outputting a pulsed signal corresponding to the set heating current time width as a measurement output signal; means for supplying and setting a heating current to the temperature sensing element in a time width set by the burnoff command signal in a state of a burnoff command signal having a time width longer than the burnoff command signal; means for detecting a temperature rise to a temperature state suitable for incinerating all the deposits; 1. A thermal air flow measuring device characterized by comprising means for setting the air flow rate to a lower state than the above.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59083340A JPS60227126A (en) | 1984-04-25 | 1984-04-25 | Thermal type air flow measuring instrument |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59083340A JPS60227126A (en) | 1984-04-25 | 1984-04-25 | Thermal type air flow measuring instrument |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60227126A JPS60227126A (en) | 1985-11-12 |
| JPH0522848B2 true JPH0522848B2 (en) | 1993-03-30 |
Family
ID=13799705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59083340A Granted JPS60227126A (en) | 1984-04-25 | 1984-04-25 | Thermal type air flow measuring instrument |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60227126A (en) |
-
1984
- 1984-04-25 JP JP59083340A patent/JPS60227126A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60227126A (en) | 1985-11-12 |
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